DE2930173A1 - PHOSPHORESCENT PASSIVE DISPLAYS - Google Patents
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Description
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser ZeichenSIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Our mark
Berlin und München VPABerlin and Munich VPA
79 P7 104 BRO79 P7 104 BRO
Phosphoreszierende passive Displays.Phosphorescent passive displays.
Die Erfindung "betrifft eine Vorrichtung zur Verbesserung der Erkennbarkeit passiver Displays in der Dunkelheit. Unter passiven Displays sind optische Vorrichtungen zu verstehen, die zur Darstellung von Informationen dienen und selbst kein Licht erzeugen. Die Erkennbarkeit beruht auf der elektronisch steuerbaren Modulation des Umgebungslichtes. Bei schwacher oder fehlender Außenbeleuchtung sind sie deshalb nicht mehr ablesbar.The invention "relates to a device for improvement the recognizability of passive displays in the dark. Among passive displays, optical devices are too understand that are used to represent information and do not generate light themselves. The recognizability is based on the electronically controllable modulation of the ambient light. With weak or no outside lighting they are therefore no longer legible.
Wenn die Umgebungshelligkeit für die Erkennbarkeit der Anzeige nicht mehr ausreichte, wurde bisher der Display mit einer Zusatzbeleuchtung ausgerüstet. Diese Lichtquelle verbraucht in aller Regel Strom und stellt daher einen der wesentlichen Vorzüge einer passiven Anzeigevorrichtung, nämlich den extrem geringen Leistungsbedarf, in Frage.If the ambient brightness was no longer sufficient for the display to be recognizable, the display was previously used Equipped with additional lighting. This light source usually consumes electricity and therefore represents one of the main advantages of a passive display device, namely the extremely low power requirement, in question.
Eine zweite Möglichkeit ist die Aufhellung der Anzeige mit Hilfe einer Lichtsammeivorrichtung (Fluoreszenz-A second possibility is to brighten the display with the help of a light collecting device (fluorescence
Wed 1 Plr/23. Juli 1979Wed 1 Plr / 23. July 1979
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VPA 79 P7 1 0 ^ BROVPA 79 P7 1 0 ^ BRO
aktivierter Display = FLAD), die Umgebungslicht großflächig sammelt und auf den Anzeigebereich konzentriert. Dies geschieht mit Hilfe eines als Lichtfalle ausgebildeten Körpers, der aus einem transparenten Material mit einem Brechungsindex n>1 besteht, in dem sich fluoreszierende Partikel befinden. Ist sehr wenig oder gar kein Umgebungslicht vorhanden, so sind auch diese Displays nicht mehr zu erkennen.activated display = FLAD), which collects ambient light over a large area and concentrates it on the display area. This is done with the help of a body designed as a light trap, which is made of a transparent material with a refractive index n> 1, in which there are fluorescent particles. Is very little or There is no ambient light at all, so these displays can no longer be recognized either.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Erkennbarkeit passiver Displays vor allem in der Dunkelheit zu verbessern. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß phosphoreszierende Partikel an geeigneten Stellen der passiven Displays, insbesondere auf dem Hintergrund im Anzeigebereich, vor dem meist zwischen einem lichtundurchlässigen und einem transparenten Zustand geschaltet wird (Lichtventil), aufgebracht werden.The invention is based on the task of making passive displays recognizable, especially in the dark to enhance. This object is achieved in that the phosphorescent particles at suitable locations passive displays, especially on the background in the display area, in front of which mostly between an opaque and switched to a transparent state (light valve).
Die Erfindung ist auf alle optischen Vorrichtungen anwendbar, bei denen ein Lichtventil elektrisch geschaltet wird. Darunter fallen z. B. flüssige oder feste elektrochrome Anzeigen, elektrische oder magnetische Dipole, die mit Hilfe von elektrischen oder magnetischen Feldern ausgerichtet werden, Flüssigkristalle eventuell mit eingelagerten dichroitischen Farbstoffen und ferner ferroelektrische Keramiken. Bei flüssigen oder festen elektrochromen Schichten wirkt die vordere elektrochrome Schicht als Lichtventil und der interne Reflektor ist phosphoreszierend ausgebildet. Bei den elektrischen und magnetisehen Dipolen, sowie bei den Flüssigkristallanzeigen wird durch die unterschiedliche Ausrichtung im äußeren Feld die Lichtventilwirkung erzielt. In diesen Fällen ist der Hintergrund phosphoreszierend ausgebildet.The invention is applicable to all optical devices in which a light valve is electrically switched will. These include B. liquid or solid electrochromic displays, electric or magnetic dipoles, the be aligned with the help of electric or magnetic fields, liquid crystals possibly embedded dichroic dyes and also ferroelectric ceramics. With liquid or solid electrochromic Layers, the front electrochromic layer acts as a light valve and the internal reflector is phosphorescent educated. With the electric and magnetic dipoles, as well as with the liquid crystal displays the light valve effect is achieved through the different alignment in the external field. In these cases it is the background is phosphorescent.
Mit der Erfindung wird erreicht, daß die Erkennbarkeit passiver Anzeigen bei Dunkelheit wesentlich erhöht wird,With the invention it is achieved that the recognizability of passive displays is significantly increased in the dark,
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VPA 79 P7 104 BRD • und zwar ohne die Verwendung einer stromverbrauchenden aktiven Beleuchtung.VPA 79 P7 104 FRG • Without the use of power-consuming active lighting.
Bekanntlich klingt die Phosphoreszenz nach einer Exponentialfunktion ab. Um eine gleichmäßige Neuanregung zu erzielen, besitzt der passive Display nach einer Weiterbildung der Erfindung einen Schalter, bei dessen Betätigung alle Anzeigesegmente so geschaltet werden, daß die phosphoreszierenden Partikel im Anzeigebereich vom Umgebungslicht erreicht werden können.As is well known, the phosphorescence decays according to an exponential function. A constant new excitation to achieve, the passive display has a switch according to a development of the invention, in which Pressing all display segments are switched so that the phosphorescent particles in the display area from Ambient light can be achieved.
Bei elektrophoretischen Anzeigen müssen die geladenen Partikel, die im elektrischen Feld im allgemeinen durch eine gefärbte Flüssigkeit bewegt werden, phosporeszierend sein. Dies kann z. B. durch Dotierung der Partikelsubstanz erreicht werden.In the case of electrophoretic displays, the charged particles that are in the electrical field generally have to pass through a colored liquid can be moved, be phosphorescent. This can e.g. B. by doping the particle substance can be achieved.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Lichtventil bzw. die lichtabsorbierende Flüssigkeit, in der sich phosphoreszierende Partikel bewegen, für Phosphoreszenzlicht undurchlässig, für das Anregungslicht hingegen durchlässig. Auf diese Weise wird erreicht, daß das Anregungslicht die Phosphoreszenz immer erreichen kann. Eine besondere Maßnahme zur Neuanregung ist dann nicht mehr erforderlich.According to a further development of the invention, the light valve or the light-absorbing liquid in which phosphorescent particles move, for phosphorescent light opaque, but transparent to the excitation light. In this way it is achieved that the excitation light which phosphorescence can always achieve. There is then no special measure for re-excitation more required.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das passive Display ein fluoreszenzaktiviertes Display, bei dem Pigmente, mit denen das Licht aus dem Fluoreszenzkörper ausgekoppelt wird, phosphoreszierend sind. Dadurch ist eine Anzeige realisierbar, die bei beliebigen Beleuchtungsverhältnissen gut erkennbar ist. Außerdem können auch die Pigmente, die den diffusen Reflektor an den Schmalseiten einer Fluoreszenzplatte bilden, phosphoreszierend sein. Wird der phosphoreszierende Stoff so gewählt, daß das Fluoreszenzlicht des Fluores-According to a further embodiment of the invention, the passive display is a fluorescence-activated display the pigments, with which the light is coupled out of the fluorescent body, are phosphorescent. Through this a display can be realized that is easily recognizable under any lighting conditions. aside from that can also use the pigments that form the diffuse reflector on the narrow sides of a fluorescent plate, be phosphorescent. If the phosphorescent substance is chosen so that the fluorescent light of the fluorescent
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zenzkörpers langwelliger ist als das Anregungslicht für die Phosphoreszenz, so wirken die phosphoreszierenden Partikel wie ein weißer, diffuser Reflektor für den Fluoreszenzkörper. Die Punktionsweise des Fluoreszenzkörpers bleibt unbeeinträchtigt. Als Vorteil ergibt sich, daß die phosphoreszierenden Partikel bei geeigneter Ausführung des Displays dauernd durch Umgebungslicht angeregt werden können, und daß das Phosphoreszenzlicht zum Teil in die Platte hinein emittiert wird. Das Phosphoreszenzlicht sollte so langwellig sein, daß es von den fluoreszierenden Partikeln nicht absorbiert wird, so daß der Fluoreszenzkörper nur als Lichtleiter wirkt.zenzkörper is longer wave than the excitation light for the phosphorescence, the phosphorescent particles act like a white, diffuse reflector for the Fluorescent body. The puncture method of the fluorescent body remains unaffected. The advantage is that the phosphorescent particles with a suitable design of the display continuously by ambient light can be excited, and that the phosphorescent light is partially emitted into the plate. The phosphorescent light should be so long-wave that it is not absorbed by the fluorescent particles, so that the fluorescent body only acts as a light guide.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der Fluoreszenzkörper im Anzeigebereich transparent (z. B. erreichbar durch Zerstörung des Farbstoffes im Anzeigebereich oder getrennte Anfertigung dieses Bereiches). Das Anregungslicht für die Phosphoreszenz wird dabei nicht durch die fluoreszierenden Partikel im Fluoreszenzkörper absorbiert. Die Helligkeit des Fluoreszenzkörpers wird nicht beeinträchtigt.According to a further development of the invention, the fluorescent body is Transparent in the display area (e.g. achievable by destroying the dye in the display area or separate production of this area). The excitation light for the phosphorescence is not absorbed by the fluorescent particles in the fluorescent body. The brightness of the fluorescent body is not affected.
Die Erfindung wird anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen: 25The invention is explained on the basis of the exemplary embodiments shown in the figures. Show it: 25th
Figur 1 ein fluoreszenzaktiviertes Display mit phosphoreszierenden Auskoppelstellen undFigure 1 shows a fluorescence-activated display with phosphorescent Decoupling points and
Figur 2 ein elektrochromes Display mit einem phosphoreszierenden internen Reflektor.FIG. 2 shows an electrochromic display with a phosphorescent internal reflector.
In der Figur 1 ist eine Fluoreszenzplatte FP dargestellt, die an ihren Schmalseiten jeweils mit einer Reflektionsschicht R versehen ist. Diese Reflektionsschicht kann auch eine diffus reflektierende phosphoreszierende Schicht sein. In dieser Figur ist der typische Weg einesIn the figure 1, a fluorescent plate FP is shown, each with a reflective layer on its narrow sides R is provided. This reflective layer can also be a diffusely reflective phosphorescent layer Be shift. In this figure, the typical path is one
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vpA 79 P7 104 BRO vpA 79 P7 104 BRO
im Anregungsspektrum der fluoreszierenden Partikel liegenden Lichtstrahls eingezeichnet. Das Umgebungslicht UL wird in der Fluoreszenzplatte FP von einem Farbstoffmolekül absorbiert und Fluoreszenzlicht FL emittiert. Aufgrund der Totalreflektion und der Randverspiegelung R bleibt der größte Teil des Fluoreszenzlichtes in der Platte FP eingesperrt. Nur an den Stellen Ph, an denen phosphoreszierende Pigmente aufgebracht sind (z. B. durch Siebdruck), wird die Totalreflektion unterbrochen und das Fluoreszenzlicht in Richtung des Beobachters B aus der Platte ausgekoppelt. Zwischen Fluoreszenzplatte P und Beobachter B befindet sich eine übliche LCD-Anzeige, bestehend aus zwei Polarisatoren P und dem Flüssigkristalldisplay FKD mit den Elektrodensegmenten ES, die geometrisch auf die Auskoppelstellen Ph abgestimmt sind.drawn in the excitation spectrum of the fluorescent particles lying light beam. The ambient light UL is absorbed by a dye molecule in the fluorescent plate FP and fluorescent light FL is emitted. Due to the total reflection and the edge mirroring R, most of the fluorescent light remains in the Imprisoned plate FP. Only in the places Ph where phosphorescent pigments are applied (e.g. by screen printing), the total reflection is interrupted and the fluorescent light in the direction of the observer B. decoupled from the plate. A standard LCD display is located between the fluorescent plate P and the observer B, consisting of two polarizers P and the liquid crystal display FKD with the electrode segments ES, the are geometrically matched to the decoupling Ph.
In der Figur 2 ist eine Flüssig-Elektrochrome-Anzeige mit phosphoreszierendem inneren Reflektor gezeigt. Auf einer Trägerschicht 1 befindet sich eine Rückelektrode 2. Zusammen mit einer transparenten Vorderelektrode 3 und einer Versiegelung 4 bilden diese ein abgeschlossenes Gefäß für einen flüssigen Elektrolyten 5. An der Unterseite der Vorderelektrode 3 befindet sich eine elektrochrome Schicht (z. B. WO^) 6, die eine phosphoreszierende Schipht 7 abdeckt. Die Vorderelektrode 3 ist auf einem transparenten Träger 8 aufgebracht. Mit einem Pfeil 9 ist das einfallende Licht bezeichnet und mit 10 das zum Betrachter B reflektierte Licht oder phosphoreszierende Licht.FIG. 2 shows a liquid electrochromic display with a phosphorescent inner reflector. On a Carrier layer 1 is a back electrode 2. Together with a transparent front electrode 3 and a seal 4, these form a closed vessel for a liquid electrolyte 5. On the underside the front electrode 3 is an electrochromic layer (z. B. WO ^) 6, which is a phosphorescent Schipht covers 7. The front electrode 3 is applied to a transparent carrier 8. With an arrow 9 the incident light is designated and 10 the light reflected to the viewer B or phosphorescent light Light.
Elektrische Zuleitungen, die zum Verständnis der Erfindung nicht unbedingt erforderlich sind, wurden in beiden Figuren weggelassen.Electrical leads that are not absolutely necessary for an understanding of the invention were shown in omitted from both figures.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen und dargestellten Beispiele beschränkt. So kann das Prinzip insbe-The invention is not restricted to the examples described and illustrated. So the principle can in particular
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--β". VPA 79 P7 104 BRD--β ". VPA 79 P7 104 FRG
sondere jeder Formgebung angepaßt und zur passiven Beleuchtung von Lichtventilen jeder Art (z. B. auch mechanische) verwendet werden.specially adapted to any shape and for passive lighting of light valves of all types (e.g. also mechanical) can be used.
6 Patentansprüche
2 Figuren6 claims
2 figures
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